电厂水化验员考试题及答案

电厂水化验员考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.水的总硬度是指水中下列哪种离子的总浓度？A.钙、镁离子B.钠、钾离子C.铁、铝离子D.铜、锌离子答案：A解析：水的总硬度以水中钙、镁离子的总浓度计算，常以CaCO₃或CaO的质量浓度表示。2.按GB/T12145—2016要求，高压及以上锅炉给水溶解氧应控制为：A.≤30μg/LB.≤15μg/LC.≤7μg/LD.≤50μg/L答案：C解析：锅炉压力越高，对给水溶解氧要求越严。对高压及以上锅炉，给水溶解氧一般要求≤7μg/L。3.锅炉给水加联氨（N₂H₄）的主要作用是：A.调节pH值B.去除残余溶解氧C.防止生成水垢D.提高给水温度答案：B解析：联氨是常用的化学除氧剂，与水中溶解氧反应生成氮气和水。同时它对已形成的氧化铁有还原钝化作用。4.测定水样pH值时，玻璃电极使用前应如何处理？A.用滤纸擦干B.在纯水中浸泡24h以上C.用酒精清洗D.在烘箱中干燥答案：B解析：玻璃电极使用前必须在纯水或缓冲溶液中充分浸泡活化，使敏感玻璃膜形成稳定的水化层。5.锅炉运行中为防止受热面结垢，炉水常采用下列哪种处理方式？A.加氨处理B.磷酸盐处理C.加联氨处理D.加防锈油处理答案：B解析：磷酸盐处理是锅炉炉水常用处理方式。磷酸根与炉水中钙离子反应生成松散水渣，通过排污排出，从而防止受热面结生坚硬水垢。6.强酸性阳离子交换树脂失效后，通常用下列哪种溶液进行再生？A.盐酸溶液B.氢氧化钠溶液C.食盐水溶液D.硫酸铜溶液答案：A解析：强酸性阳树脂吸附的Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺等离子，需用H⁺置换再生，故采用盐酸或硫酸溶液。7.化学除盐系统中，除碳器一般设置在：A.阳离子交换器之后B.阴离子交换器之后C.混床之后D.保安过滤器之前答案：A解析：水经强酸性阳离子交换后，水中碳酸氢根转化为碳酸，分解生成的CO₂由除碳器脱除，以减轻阴床负担。8.测定水样电导率时，以下哪种说法是正确的？A.电导率与温度无关B.电导率随温度升高而增大C.电导率随温度升高而减小D.电导率等于电阻值答案：B解析：溶液的电导率随温度升高而增大。工业分析中一般以25℃为基准温度，仪器自动进行温度补偿。9.离子交换树脂的"全交换容量"是指：A.树脂在工作条件下实际交换离子的量B.树脂中活性基团全部交换的离子量C.单位体积树脂的湿真密度D.树脂的耐热温度答案：B解析：全交换容量是树脂中可交换基团全部参与交换时的理论容量，工作交换容量则受运行条件影响的实际容量。10.下列哪种水汽质量指标用于监督凝汽器泄漏？A.给水溶解氧B.凝结水钠离子或电导率C.炉水磷酸根D.蒸汽温度答案：B解析：凝汽器泄漏时冷却水进入凝结水，使凝结水中钠离子、氯离子及电导率明显升高，因此常以凝结水钠含量及电导率作为泄漏监测指标。二、填空题（每空1分，共10分）1.水的离子积常数表达式为Kw=____答案：$[\ce{H+}][\ce{OH-}]$；1.02.电导率是衡量水中____含量的重要指标，水的纯度越高，电导率越____。答案：离子（溶解盐类）；小（低）3.给水加氨处理的目的，是调节给水pH值，防止水中______对铁、铜金属的腐蚀。答案：游离二氧化碳（CO₂）4.水中钙、镁的酸性碳酸盐为____硬度；钙、镁的硫酸盐、氯化物等为____硬度。答案：碳酸盐（暂时）；非碳酸盐（永久）5.锅炉水处理中，常用的除氧方式有热力除氧和______除氧。答案：化学三、判断题（每题1分，共10分）1.水的pH值等于7时，在任何温度下都显中性。答案：错误解析：水的离子积随温度变化。只有在25℃左右，pH=7才对应中性；温度升高时中性pH值小于7。2.电导率越小的水，其纯度越高。答案：正确3.锅炉给水中的溶解氧越高，越有利于金属表面形成保护膜。答案：错误解析：溶解氧是造成锅炉给水系统氧腐蚀的主要因素，应尽量降低给水溶解氧含量。4.水样采集后可以放置较长时间再进行分析。答案：错误解析：水样中成分易受温度、光照、微生物等因素影响而发生变化，采样后应尽快分析或按规定保存。5.炉水pH值越低，越有利于防止锅炉碱性腐蚀。答案：错误解析：炉水pH值过低会导致酸性腐蚀，过高则易引起碱性腐蚀和苛性脆化，炉水pH应控制在一定范围内。6.反渗透装置的脱盐率可以达到100%。答案：错误解析：反渗透膜不能100%截留离子，一般系统脱盐率可达到97%～99%，不可能完全脱盐。7.离子交换树脂失效后可以用再生剂恢复其交换能力。答案：正确8.锅炉连续排污是从锅炉蒸发面附近排出浓缩的炉水。答案：正确解析：连续排污主要排走炉水表面浓度较高的盐类和悬浮物，故又称表面排污。9.测定水中溶解氧时，采样必须严格隔绝空气。答案：正确解析：溶解氧易受空气中氧的干扰，采样时应采用虹吸法或专用取样瓶，避免水样与空气接触。10.加磷酸盐处理时，炉水中磷酸根含量越高越好。答案：错误解析：磷酸根过高会形成磷酸铁沉积，并可能生成二次水垢，应控制炉水磷酸根在标准范围内。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述用pH计测定水样pH值的基本原理。答案：pH计由测量电极（玻璃电极）和参比电极（甘汞电极或银－氯化银电极）组成。玻璃电极的电位随溶液中氢离子活度而变化，参比电极提供稳定的基准电位。两电极浸入水样后构成原电池，其电动势与溶液中氢离子活度的对数成正比，即：$$E=E^0+\frac{2.303RT}{F}\lg[\ce{H+}]$$仪器测得电动势后，经换算直接显示pH值。测量前须用标准缓冲溶液进行定位和校准。2.锅炉排污的目的是什么？简述连续排污与定期排污的区别。答案：锅炉排污的目的是排出炉水中浓缩的盐分、悬浮物和沉积的水渣，控制炉水含盐量、碱度和硅酸根含量，防止受热面结垢和蒸汽品质恶化。连续排污（表面排污）：从汽包蒸发面附近连续排出高浓度炉水，主要用于控制炉水含盐量和碱度，排污水量可回收热量。定期排污（底部排污）：定期从锅炉下联箱或水冷壁底部排出，以除去沉积在底部的水渣和沉淀物，排污量大且时间短。3.水汽质量劣化时，对锅炉设备可能造成哪些危害？答案：(1)受热面结垢：钙镁盐类在受热面沉积，降低传热效率，导致金属超温过热甚至爆管。(2)金属腐蚀：给水溶解氧、二氧化碳超标引起氧腐蚀和酸性腐蚀；炉水pH值不当引起碱腐蚀或酸腐蚀。(3)蒸汽品质恶化：炉水含盐量过高，使蒸汽携带盐分增多，造成过热器、汽轮机叶片积盐。(4)水冷壁爆管：结垢与腐蚀共同作用，使管壁减薄、强度下降。4.简述联氨化学除氧的基本原理及加药位置。答案：联氨是强还原剂，与水中溶解氧发生如下反应：$$\ce{N2H4+O2->N2+2H2O}$$反应产物氮气和水不增加水中含盐量。联氨还能在金属表面形成磁性氧化铁保护膜，起钝化作用。联氨一般在除氧器出口的给水管道中加入，加药量通常控制给水残余联氨为10～30μg/L。五、计算题（每题10分，共20分）1.取某水样50.00mL，加入氨－氯化铵缓冲溶液和铬黑T指示剂，用0.01000mol/L的Na₂EDTA标准溶液滴定至蓝色终点，消耗EDTA溶液5.00mL。计算该水样的总硬度（以mmol/L表示）。答案：水中Ca²⁺、Mg²⁺总量等于所消耗Na₂EDTA的物质的量。$$n(\ce{Mg^{2+}+Ca^{2+}})=c(\ce{EDTA})\timesV(\ce{EDTA})$$=水样总硬度：$$c\left(\frac{1}{2}\ce{Ca^{2+}}+\frac{1}{2}\ce{Mg^{2+}}\right)=\frac{n(\ce{Ca^{2+}}+\ce{Mg^{2+}})}{V(\text{水样})}=\frac{5.00\times10^{-5}\\text{mol}}{50.00\times10^{-3}\\text{L}}=1.00\\text{mmol/L}$$答案：该水样总硬度为1.00mmol/L。解析：按硬度单位mmol/L计算时，以$\frac{1}{2}\ce{Ca^{2+}}$、$\frac{1}{2}\ce{Mg^{2+}}$为基本单元，EDTA与钙镁按1:1络合，因此钙镁总物质的量即所耗EDTA的物质的量。2.用pNa计测定凝结水微量钠离子，读数为pNa=5.3（25℃）。已知$p\mathrm{Na}=-\lgc_{\ce{Na+}}$，钠的相对原子质量为23.0。求凝结水中钠离子含量（以μg/L表示）。$$c_{\ce{Na+}}=10^{-p\mathrm{Na}}=10^{-5.3}\\text{mol/L}=5.0\times10^{-6}\\text{mol/L}$$换算为质量浓度：$$\rho_{\ce{Na+}}=c_{\ce{Na+}}\timesM_{\ce{Na}}=5.0\times10^{-6}\\text{mol/L}\times23.0\\text{g/mol}$$=答案：凝结水中钠离子含量为115μg/L。解析：10−六、综合分析题（20分）1.某电厂一台220t/h高压锅炉在运行中发现汽水品质异常。化验班采集了有关水样，分析结果如下表：水样项目实测值标准参考值给水pH（25℃）8.58.8～9.3给水溶解氧30μg/L≤7μg/L给水联氨残余量5μg/L10～30μg/L炉水pH（25℃）9.59.0～11.0炉水磷酸根1.0mg/L5～15mg/L炉水二氧化硅350μg/L按规定值（偏低）蒸汽二氧化硅40μg/L≤20μg/L凝结水氢电导率（25℃）0.5μS/cm≤0.3μS/cm请根据以上数据：(1)指出水汽品质存在哪些异常项目，并分析可能的原因；(2)提出相应的处理措施，并说明采取这些措施的依据。答案：(1)异常项目及可能原因①给水pH低于标准（8.5<8.8）。可能原因是除盐水pH偏低或加氨量不足，不能充分中和水中残余二氧化碳。②给水溶解氧严重超标（30μg/L>7μg/L）。可能原因是热力除氧器运行不正常（如除氧器温度、压力未达到规定值，排汽门开度不足），或给水泵、管道系统漏入空气。③给水联氨残余量偏低（5μg/L）。可能原因是联氨加药量不足或加药泵故障，除氧能力未充分发挥。④炉水磷酸根偏低（1.0mg/L<5mg/L）。可能原因是磷酸盐加药量不足、加药泵故障，或排污量过大。⑤炉水二氧化硅偏高。可能原因是炉水浓缩倍率过高，锅炉排污量不足。⑥蒸汽二氧化硅超标。可能原因是炉水二氧化硅含量偏高，携带进入蒸汽。⑦凝结水氢电导率超标（0.5μS/cm>0.3μS/cm）。可能原因是凝汽器泄漏，冷却水漏入凝结水系统。(2)处理措施及依据①调整加氨量：适当提高给水加氨量，使给水pH达到8.8～9.3。依据是给水pH过低不能有效抑制二氧化碳引起的酸性腐蚀。②检查除氧器运行工况：核对除氧器温度是否达到饱和温度、排气阀是否堵塞、除氧水箱水位是否正常，并检修给水泵密封及管道法兰，查明空气漏入部位。依据是热力除氧不完善会直接造成给水溶解氧超标。③增大联氨加药量：恢复给水残余联氨至10～30μg/L，保证化学除氧效果。依据是联氨可与残余溶解氧充分反应生成氮气和水，防止氧腐蚀。④加强炉水磷酸盐加药：检查磷酸盐加药泵及药液浓度，将炉水磷酸根调整至5～15mg/L。依据是合格的磷酸根可与钙离子生